Question

4．（1）某學生為了探究鋁與鹽酸反應過程中的速率變化，他用排水集氣法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下：

時間（min）	1	2	3	4	5
氫氣體積（mL）	50	150	300	380	410

①哪一時間段（即0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）反應速率最大2～3min，原因是因該反應是放熱反應，此時溫度高．
②哪一段時段的反應速率最小4～5 min，原因是此時H⁺濃度小．
（2）另一學生也做同樣的實驗，由于反應太快，不好控制測量氫氣的體積，他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液：A、蒸餾水   B、CuCl₂溶液   C、NaNO₃溶液，以減慢反應速率，你認為可行的是A，不可行的是BC，不可行的理由是加入少量CuCl₂晶體時，CuCl₂會與鋅反應置換出銅，Al、銅與酸會形成原電池，發生原電池反應而加快反應速率；加入硝酸鈉溶液時，存在的硝酸根離子和氫離子相當于存在硝酸，金屬鋁和硝酸反應不會產生氫氣．．
（3）下列各分子中，所有原子都滿足最外層為8電子結構的是③④⑥⑦
①H₂O    ②BF₃   ③CCl₄   ④PCl₃  ⑤SO₃   ⑥N₂ ⑦CO₂．

Answer 1

分析 （1）影響化學反應速率的因素有濃度、溫度以及固體的表面積大小等因素，溫度越高、濃度越大、固體表面積越大，反應的速率越大，從表中數據看出2 min～3 min收集的氫氣比其他時間段多，原因是Zn置換H₂的反應是放熱反應，溫度升高；4 min～5 min收集的氫氣最少是因為隨反應進行c（H⁺）下降；
（2）影響反應速率的因素：濃度、原電池原理、溫度、壓強等，據此回答判斷；
（3）根據原子最外層電子數和化合價判斷，在化合物中，原子最外層電子數等于原子的價層電子數+|化合價|，以此進行分析．

解答 解：（1）①0～1、l～2、2～3、3～4、4～5min各時間段生成氫氣的體積分別為50、150、300、380、410，可以看出反應速率最大的是2～3min，鋅與稀硫酸反應為放熱反應，隨反應的進行，溫度越來越高，反應速率加快，
故答案為：2～3min；因該反應是放熱反應，此時溫度高；
②4 min～5 min收集的氫氣最少是因為隨反應進行c（H⁺）下降，反應物濃度越低，反應速率越小，
故答案為：4～5 min，此時H⁺濃度小；
（2）為了減慢反應速率，可以降低反應溫度、減低反應物的濃度，加入蒸餾水可以擴大酸溶液的體積而降低其濃度，加入硝酸鈉溶液時，存在的硝酸根離子和氫離子相當于存在硝酸，金屬鋁和硝酸反應不會產生氫氣，當加入少量CuCl₂晶體時，CuCl₂會與鋅反應置換出銅，Al、銅與酸會形成原電池，發生原電池反應而加快反應速率，
故答案為：A；BC；加入少量CuCl₂晶體時，CuCl₂會與鋅反應置換出銅，Al、銅與酸會形成原電池，發生原電池反應而加快反應速率；加入硝酸鈉溶液時，存在的硝酸根離子和氫離子相當于存在硝酸，金屬鋁和硝酸反應不會產生氫氣；
（3）根據原子最外層電子數和化合價判斷，在化合物中，原子最外層電子數等于原子的價層電子數+|化合價|，
①H₂O中的H原子不滿足最外層為8電子結構，故錯誤；
②BF₃B原不滿足最外層為8電子結構，故錯誤；
③CCl₄原子都滿足最外層為8電子結構，故正確；
④PCl₃原子都滿足最外層為8電子結構，故正確；
⑤SO₃S原子不滿足最外層為8電子結構，故錯誤；
⑥N₂滿足最外層為8電子結構，故正確；
⑦CO₂原子都滿足最外層為8電子結構，故正確；
故答案為：③④⑥⑦．

點評 本題考查化學反應速率的影響因素，題目難度不大，注意判斷是否滿足8電子結構的方法，注意利用化合價與最外層電子數來分析即可解答，注重基礎知識的積累．